雄性激素调控鹿茸发育干细胞组织的蛋白组学研究

发布时间：2020-09-09 17:52

　　鹿茸不但具有重要的药用价值,而且也被认为是研究多种疾病的新型生物医学模型。研究表明角柄骨膜(pedicle periosteum,PP)是鹿茸每年再生的组织基础,其强大的增殖分化潜能来源于鹿额外脊的生茸区骨膜(antlerogenic periosteum,AP)。AP组织发育形成角柄和初角茸(鹿茸发生)以及PP组织发育形成再生茸都受到雄性激素的调控。然而,AP和PP组织受雄性激素调控被激活发起鹿茸发生和再生的分子调控机制还未被研究。本研究以AP和PP组织为研究对象,通过差异蛋白质组学研究系统的比较两种组织在雄性激素调控下发育前后的差异蛋白表达图谱。根据蛋白组学结果筛选调控AP和PP发育的关键调控因子和相关信号通路,并从中找到雄性激素激活AP组织发育过程中的关键调控蛋白。同时探究雄性激素对体外培养AP组织中的细胞是否具有促增殖作用。差异蛋白组学研究发现:通过2D-DIGE技术分析雄性激素触发AP发育的差异表达蛋白(differential expressed proteins,DEPs),共鉴定出83个DEPs(15个上调,68个上调),主要涉及细胞周期、程序性凋亡、基因表达和信号转导等信号通路,GO功能分析发现DEPs多聚类于蛋白核定位、神经元再生以及细胞骨架重组等生物学过程,筛选到了CALR,p53和SRCIN1等与AP组织发育的重要调控因子;调控鹿茸发生的大部分蛋白表达量下调,而调控鹿茸再生的大部分蛋白表达量上调。CALR,p53,LMNA和ACTB蛋白参与了鹿茸发生和再生过程,除了LMNA蛋白,CALR,p53和ACTB在两个过程中的表达水平相反。在鹿茸发生和再生过程中,CALR和p53蛋白与AR直接互作,其表达水平与雄性激素水平密切相关。通过EdU标记和Ki67免疫组化检测结果显示:雄性激素不能促进体外培养AP组织中的细胞的增殖。结论:1)高水平雄性激素是激活AP发育的关键因子,低水平雄性激素是激活PP发育的关键因子;2)AP组织发育主要受细胞周期、细胞程序性凋亡、基因表达和信号转导等通路调节,CALR、p53和SRCIN1是参与AP发育的关键调控因子;3)PP组织发育主要受内质网蛋白调控、雌激素信号通路和细胞黏连等信号通路的调节,热休克蛋白、钙网蛋白、FK506和Src酪氨酸激酶等是调控PP发育的主要因子;4)雄激素不能促进体外培养的AP组织块内部细胞的增殖。
【学位单位】：中国农业科学院
【学位级别】：博士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S825
【部分图文】：

鹿茸,角柄

学院博士学位论文第一章引第一章引言发生茸发生概述属于雄性鹿科动物第二性征，其发生受雄性激素调控。鹿茸发生指的是仔公鹿进入青（鹿额外脊处永久性骨质残桩，鹿茸年周期性再生的基础）和初角茸的形成过程。梅us nippon）仔公鹿在出生后 8-10 月龄于额外脊处（图 1-1A）基于骨膜组织（图 1-1角柄，待角柄生长完全后，初角茸于角柄远心端生长（图 1-1C）；初角茸与正常鹿茸为初角茸不分叉，秋季初角茸生长完全开始骨化形成鹿角（鹿茸完全骨化后形成的骨个冬季鹿角牢牢附着在角柄上，翌年春季，鹿角脱落，鹿茸以角柄为基础年周期性-1D）。

鹿茸,异位,生茸,初始阶段

农业科学院博士学位论文第一章引2 鹿茸发生组织基础最初 Hartwig 等(1974)在寻找能够形成鹿茸的组织时发现了生茸区骨膜（antlerogsteum, AP）。AP 的发现被称为鹿茸研究史上的里程碑(Fennessy, 1984b; Hartwig and Schru; Li and Suttie, 1994)。将 AP 从生茸区移植到鹿身体其他部位，例如前额，前腿（鼻子前侧面与后背除外）甚至是裸鼠上都导致了异位生茸，同时 AP 移除部位失去了鹿茸发生能s and Powel, 1985; Hartwig and Schrudde, 1974; Li, 2003a; Li and Suttie, 2001b)。实验初步证鹿茸发生的组织基础。

基因表达,角柄

图 1-3 LacZ 基因表达Figure 1-3 Expression of the LacZ gene发生组织学过程生过程在妊娠期已经能够检测到，但是出生以后就停止了发育，直到进入青春期以后，因此鹿茸发生过程我们可以分为妊娠期发育阶段和青春期发育阶段。期角柄发育过程973 年，Lincoln(1973)已经注意到公鹿胎儿期的角柄已经进行了发育过程，AP（或被基）组织形态在孕期 60 天左右可以被明显观察到。Li 等(2001b)对马鹿胎儿期组织学究发现角柄最初比肢体发育晚两周，在第 35-48 天已能够明显观察到，妊娠期第 55明显的增大现象，并于妊娠期后期停止发育。直到仔公鹿进入青春期，AP 才开始发和初角茸。在组织结构上，AP 与其他部位骨膜一致，分为内侧细胞层和外侧纤维层。织细胞层厚度是周围脸部骨膜的 3.7 倍（马鹿），其中细胞层是鹿茸发生的起源。

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